[实用新型]一种基于机器视觉的蓝莓果实分级检测系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及机器视觉技术，具体是一种基于机器视觉技术的蓝莓果实分级检测系统。

技术背景

目前，蓝莓果实分级的方式主要包括通过人工分级和利用蓝莓果实分级机进行分级，蓝莓果实分级机是按果实大小进行分级的，它的工作原理是使蓝莓果实沿着具有不同尺寸的网格或缝隙的分级筛移动，最小蓝莓果实先从最小网格漏出，然后较大蓝莓果实从较大网格漏出，按网格尺寸的差别，依次选出不同级别的蓝莓果实。由于蓝莓果实质地较软，所以这种方法对果粉、果形有一定的损害，影响蓝莓果实品质。而人工分级的方式则是根据蓝莓果的几何特性和色度特性等判断果实等级。其操作效率低，需要消耗大量的人力且误差较大。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有的蓝莓果实分级机成本昂贵及体积巨大，分级过程对蓝莓果实造成损伤较为严重以及人工分级方式造成的大量人力消耗和误差较大的问题，现提出一种新型的蓝莓果实分级检测装置，既可以防止蓝莓果实分级机对蓝莓果实造成的损害又可以降低人工分级所导致的较大误差，其操作简单，并且可以根据需要对类似的球状果实(如番茄、橘子、杏等)进行分级检测，成本低廉，可以应用于蓝莓果实的批量分级检测作业中。

(二)技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型设计了一种基于机器视觉的蓝莓果实分级检测系统，包括CCD图像采集模块、上位机、图像处理软件、蓝 莓果实检测平台，标准USB2.0接口，其中图像处理软件包括：图像处理算法，图像显示模块，数据提取模块。CCD图像采集模块通过标准USB2.0口和上位机进行数据通信，将在蓝莓果实检测平台上的蓝莓果实的图像传输给上位机。图像处理软件将蓝莓果实图像进行处理，标定蓝莓果实的位置并测量蓝莓果实的尺寸大小和等级。

(三)有益效果

本实用新型的优点在于利用机器视觉技术为蓝莓果实进行分级检测，解决了蓝莓果实分级机对蓝莓果实果粉，果形的损害的问题，保证了蓝莓果实品质。同时本装置可以对蓝莓果实检测平台上的蓝莓果实目标进行实时检测，对蓝莓果实目标的位置进行实时调整保证了对蓝莓果实分级检测的精确度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型分级检测算法的流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的研发目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示的结构示意图，所述CCD图像采集模块将蓝莓果实检测平台上的蓝莓果实图像通过标准USB2.0接口传输给上位机；上位机把由CCD图像采集模块采集到的蓝莓果实图像交给图像处理软件处理。所述图像处理软件由图像处理算法，图像显示模块和数据提取模块组成。

如图2所示图像处理算法的流程图，蓝莓果实图像首先经过高斯滤波进行降噪处理，然后将默认的RGB格式图像转化为HSV图像同时分离为H通道，S通道，V通道三幅单通道图像，并将这三幅单通道图像进行加权处理。经过处理之后的 图像经过开运算去除图像中的小面积物体并进行二值化处理，再通过Canny算子进行边缘检测提取全部物体的外轮廓。计算所有外轮廓的面积值，并将值大于4700和小于1700的轮廓加以剔除，再计算剩下的所有外轮廓的圆形度的值，将小于0.75的轮廓加以剔除，剩下的外轮廓即为蓝莓果实的外轮廓。对所有蓝莓果实的外轮廓进行标注并进行椭圆拟合处理提取所有的蓝莓果实的直径值。图像显示模块用于显示蓝莓果实检测平台上蓝莓果实的情况并可以利用图像处理软件界面上的H通道，S通道，V通道按钮进行各通道图像之间的转换，方便观察。数据提取模块将经过图像处理算法得出的蓝莓果实的数据进行统计，将蓝莓果实的编号及其对应的蓝莓果实的直径和等级显示在右侧的文本框中。

本实用新型为一种基于机器视觉的蓝莓果实分级检测系统，在具体使用时分为以下4个步骤

1.开启上位机并打开图像处理软件，点击软件界面上的打开摄像头按钮，开始CCD图像采集摄像头与上位机之间的数据通信。

2.将蓝莓果实放置于蓝莓果实检测平台上。

3.图像处理软件的界面会实时显示蓝莓果实检测平台上的蓝莓果实图像，并在图像中为每一个蓝莓进行编号，右侧的文本框中会显示出每个蓝莓果实的编号以及对应的尺寸大小和等级。

4.蓝莓果实的数据将会录入数据表中进行综合分析，最终得出蓝莓果实群体的整体状况。

值得一提的是，该分级检测系统可以过滤出一些类似蓝莓果实的杂质干扰，实现对蓝莓果实的精确标定和测量，对程序中的一些参数加以修改也可以实现对一些其他球形果实(如番茄、橘子、杏等)的分级检测。